THz Generacija
ZnTe kristali
U modernoj THz spektroskopiji u vremenskom domenu (THz-TDS), uobičajen pristup je generiranje THz impulsa optičkim ispravljanjem (OR) ultrakratkih laserskih impulsa, a zatim detekcija elektrooptičkim uzorkovanjem slobodnog prostora (FEOS) u nelinearnim kristalima posebne orijentacije. .
Kod optičkog ispravljanja, propusni opseg upadnog snažnog laserskog impulsa se pretvara u propusni opseg THz emisije, dok se i optički i THz signal zajedno propagiraju kroz nelinearni kristal.
U FEOS-u, i THz i slabi laserski impulsi sonde se propagiraju kroz nelinearni kristal, što dovodi do THz-indukovanog faznog usporavanja posebno prepolariziranog laserskog impulsa sonde.Ovo fazno usporavanje je proporcionalno jačini električnog polja detektovanog THz signala.
Optički kontaktirani ZnTe kristali
10x10x(1+0,01)mm
Nelinearni kristali poput ZnTe, sa <110> kristalnom orijentacijom mogu se primijeniti u OR i FEOS pri normalnoj incidenciji.Međutim, kristali <100> orijentacije ne posjeduju nelinearna svojstva koja su potrebna za OR i FEOS, iako su njihova linearna THz i optička svojstva identična onima <110>-orijentisanih kristala. Zahtjevi za uspješno THz generiranje ili detekciju u takvom THz-TDS spektrometru zasnovanom na nelinearnom kristalu je fazno usklađivanje između generiranog (detektacionog) optičkog impulsa i generiranog (detektovanog) THz signala.Ipak, nelinearni kristali pogodni za primjenu THz spektroskopije imaju jake optičke fononske rezonancije u THz opsegu, jaka disperzija THz indeksa prelamanja ograničava frekvencijski opseg faznog podudaranja.
Debeli nelinearni kristali obezbeđuju THz-optičko fazno usklađivanje oko uskog frekventnog opsega. Oni podržavaju samo delić širine opsega generisanja (detektovanja) laserskog impulsa, pošto optički i THz signali doživljavaju veće odstupanje na velikim udaljenostima zajedničkog širenja.Ali generirana (detektovana) vršna jačina signala je općenito visoka za dugu ko-propagacijske udaljenosti.
Tanki nelinearni kristali obezbeđuju dobro THz-optičko fazno usklađivanje u okviru punog opsega generisanja (detektovanja) laserskog impulsa, ali je generisani (detektovani) jačina signala obično mala, jer je jačina signala proporcionalna udaljenostima THz-optičke ko-propagacije .
Kako bi se omogućilo širokopojasno usklađivanje faze u THz generiranju i detekciji i istovremeno zadržala rezoluciju frekvencije dovoljno visokom, DIEN TECH je uspješno razvio refrakcijski kombinovani ZnTe kristal - 10µm debljine (110) ZnTe kristala na (100)ZnTe kristalu. oduzeti.U takvim kristalima THz-optička ko-propagacija je ključna samo unutar <110> dijela kristala, a višestruke refleksije moraju obuhvatiti punu kombinovanu debljinu kristala.
